NL8303168A

NL8303168A - Inrichting voor het uitlezen van balken gecodeerde informatie.

Info

Publication number: NL8303168A
Application number: NL8303168A
Authority: NL
Original assignee: Philips Nv
Priority date: 1983-09-14
Filing date: 1983-09-14
Publication date: 1985-04-01
Also published as: JPH0366701B2; US4645915A; CA1229167A; EP0140411A1; JPS6077272A

Description

r *> EHN 10.779 1 N.V. Philips' Gloeilampenfabrieken te Eindhoven

Inrichting voer het uitlezen van balken gecodeerde informatie.

De uitvinding heeft betrekking qp een inrichting voer het uitlezen van balken gecodeerde '(barcode) informatie, welke inrichting een halfgeleider laser diode bevat waarvan een eerste eindvlak optisch is gekoppeld met een uiteinde van een sectie van een optische golf geleider, 5 voer het met optische golven uitlezen van de qp een voorwerp aangetrachte balken gecodeerde informatie, welke inrichting verder een detector bevat voor het detecteren van de door de balken gecodeerde informatie gereflecteerde optische golf.

Een dergelijke inrichting is bekend uit het Amerikaanse oc-10 trooischrift no. 4,286,145. Het door de halfgeleiderlaserdicde geproduceerde licht wordt in een optische golfgeleider gekoppeld. Het geproduceerde licht wordt gebruikt cm de balken gecodeerde informatie, welke is aangetracht cp een oppervlak van een voorwerp, bijvoorbeeld een ver-koopartikel, te lezen. Bij dit lezen wordt het licht wel of niet gereis flecteerd, afhankelijk van het patroon van de balken gecodeerde informatie. Het gereflecteerde licht wordt in de optische golfgeleider gekoppeld en bereikt zodoende nadat het door een richtingskcppelaar is gescheiden de detector. Uit dat gerefleceteerde licht detecteert de detector de inheud van de gelezen balken gecodeerde informatie, en maakt hier-20 van een binair electrisch signaal dat wordt aangeboden aan een dataver-warkend systeem.

Dergelijke inrichtingen worden meestal gebruikt in verkoops-centra. Immers de meeste verkoqpsartikalen zijn thans voorzien van een UPC (Universal Product Code) balken gecodeerde informatie, waardoor het 25 mogelijk is handelingen zoals afrekenen aan de kassa, bijhouden van de voorraad enzovoorts efficiënter te verrichten.

Een nadeel van de bekende inrichting is echter dat er gebruik wordt gemaakt van een richtingskcppelaar cm de heengaande en de gereflecteerde golf te scheiden. Zo'n richtingskcppelaar is duur en absorbeert 30 een deel van het vermogen van het gereflecteerde licht. Aangezien alleen het gereflecteerde licht de gelezen informatie bevat impliceert dat vermogensverlies op zijn beurt weer dat de heengaande lichtgolf een voldoende sterk vermogen moet hebben. Voer gebruik in verkocpscentra ,---- -i .o q PHN 10.779 2 1 <r- r heeft dat dan weer nadelige gevolgen in verband net te respecteren veiligheidsvoorschriften.

De uitvinding beoogt een inrichting veer het uitlezen van balken gecodeerde informatie te realizeren waarbij aan bovengenoemd nadeel 5 tegemoet wordt gekcmen.

Een inrichting voor het uitlezen van balken gecodeerde informatie volgens de uitvinding heeft het kenmerk, dat een tweede eindvlak van de halfgeleiderlaserdiode optisch gekoppeld is met een ingang van de detector voor het middels optische terugkoppeling door de halfgeleider-10 laserdiode en de optische golfgeleider detecteren. Doordat het tweede eindvlak van de halfgeleiderlaserdiode optisch gekoppeld is met de detector is detectie middels terugkoppeling mogelijk. Hierdoor is dus geen richtingskoppelaar meer nodig en bovendien, doordat het teruggekcppelde licht het vermogen van de laser versterkt, hoeft het heengaande licht 15 niet zo'n groot vermogen te hebben. Het totaal gedissipeerde vermogen blijft dan klein, waardoor dan weer met lage voedingsstremen voer de laser kan worden gewerkt.

Bij voorkeur heeft een inrichting volgens de uitvinding het kenmerk, dat de halfgeleiderlaserdiode licht produceert waarvan de golf-20 lengte groter is dan 1,3 ^um. Licht waarvan de golflengte groter is dan 1,3 ^,um, is volledig onschadelijk voor het menselijk oog, aangezien straling van deze golflengte door water wordt geabsorbeerd.

Bij voorkeur wordt er In een inrichting volgens de uitvinding een InGaAsP dioderlaser gebruikt, daar deze een licht produceert 25 net een golflengte die in het bereik van 1,3 tot 1,5^um ligt.

De uitvinding zal nader worden toegelicht aan de hand van de tekening waarin: figuur 1 een uitvoeringsvoorbeeld laat zien van een inrichting volgens de uitvinding voor het uitlezen van balken gecodeerde informa-30 tie; figuur 2 een lichtstroomkarakteristiek van een halfgeleiderlaserdiode laat zien.

Figuur 1 laat een uitvoeringsvoorbeeld zien van inrichting volgens de uitvinding voor het uitlezen van balken gecodeerde informatie. 35 De inrichting 16 bevat een halfgeleiderlaserdiode 1 die gemonteerd is op een koelblok 2 dat in een houder 3 bevestigd is. De actieve laag 4 van de laser bevindt zich tussen de spiegelende eindvlakken 5 en 6, welke laatsten de laserresonator vormen. De eindvlakken 5 en 6 zijn gedeel-

5 3 0 3 1 SS

PHN 10.779 3 % telijk doorlatende spiegels, welke een deel van het opvallende licht doorlaten.

Het licht dat door het eindvlak 5 wordt doorgelaten wordt via een optische koppeling 7 net een detector 8 gekoppeld. De detector, bij-5 voorbeeld een. fotodetectar die een optisch signaal in een elektrisch signaal ontzet, heeft een uitgang verbonden met een ingang van een met de inrichting 16 te verbinden dataverwerkend systeem 9.

Middels een optische koppeling 15 wordt het eindvlak 6 van de laser met een uiteinde van een sectie van een optische vezel 10 gekcp-10 peld. Deze optische vezel vormt een star geheel met de laser, dit is noodzakelijk in verband net het feit dat, zoals verderop zal warden toegelicht, middels optische terugkoppeling door de lezer wordt gedetecteerd. Immers veronderstel dat dit geen star geheel zou vennen, dan zou een beweging van deze optische koppeling 15 een signaal in de laser kop-15 pelen dat niet door de balken gecodeerde informatie is gereflecteerd en bijgevolg dus een fout signaal is.

Het andere uiteinde van de optische vezel is begrensd door een optisch element 13, bij voorkeur een lens. Dit laatste is echter een voarkeurs-uitvoeringsvana, daar het ook mogelijk is dat genoemds andere uiteinde 20 niet is begrensd door een optisch element, maar wordt gevormd door het grensvlak van het uiteinde van de vezel.

(¾) een transportband 12 bevindt zich een voorwerp 11 dat voorzien is van een uit reflecterende strookjes bestaande balken gecodeerde informatie 14. De transportband beweegt zich in de richting zoals aan-25 gegeven door de pijl 17. Het voorwerp 11 heeft zijn zijde waarop de balken gecodeerde informatie is aangetracht gericht naar het genoemde andere uiteinde van de optische vezel 10 of het optisch element 13. Door deze opstelling wordt de balken gecodeerde informatie langs het optisch element 13 getransporteerd waardoor het uitlezen daarvan door de in-30 richting 16 kan worden uitgevoerd.

Bij voorkeur is het optisch element 13 nagenoeg evenwijdig opgesteld aan het vlak van het voorwerp waarop de balken gecodeerde informatie is aangebracht, en is de afstand tussen het laatst genoemde vlak en het optisch element klein. Het licht door de optische vezel ge-35 transperteerd staat dan loodrecht op dat vlak waarop de balken gecodeerde informatie is aangebracht. Dat loodrecht staan is voornamelijk belangrijk bij her gebruik van een lineaire balken gecedeerde informatie, het is echter minder belangrijk wanneer voor de balken gecodeerde informatie 3-7 :1 6 8 EHN 10.779 4 een ringvormig patroon wordt gebruikt. Bij gebruik van een lineair patroon moet er in ieder geval voor gezorgd warden dat het optisch element niet loodrecht staat op het vlak waarop de balken gecodeerde informatie is aangebracht, want dan is uitlezen ónmogelijk.

5 Het uitlezen van een balken gecodeerde informatie die is aan- : gebracht qp een voorwerp dat, gelegen op de transportband, langs de inrichting 16 wordt getransporteerd, geschiedt door terugkoppeling. Het door de laser 1 uitgezonden licht treedt langs het eindvlak 6 naar buiten waar het dan in de optische vezel wordt gekoppeld. Het door de cp-10 tische vezel getransporteerde licht reflecteerd op het balkenpatrocn van de balken gecodeerde informatie. Dat gereflecteerde licht wordt dan gedetecteerd met behulp van de laser zelf. Het gereflecteerde licht wordt namelijk afgebeeld op het eindvlak 6 van de laser.

De halfgeleiderlaserdiode reageert dan op variaties in het licht dat 15 door de balken gecodeerde informatie wordt gereflecteerd, met variaties in het geëmitteerde vermogen die op het eindvlak 5 van de laser uittreden en welke variaties dan op hun beurt door de detector 8 warden gedetecteerd.

Deze variaties, veroorzaakt door een terugkoppeleffect van het 20 gereflecteerde licht, veroorzaken een verschuiving van de lichts trocm-karakteristiek van de laser.

Figuur 2 illustreert zo'n lichtstrocmkarakteristiek, waarin het vermogen (L) van de uitgezonden straling is uitgezet als functie van de stroamsterkte (I) van de elektrische stroom die in de docrlaatrichting 25 door de laserdiode wordt gestuurd.

De grafiek Lo geeft de L, I karakteristiek zonder terugkoppeling. Wanneer de stroamsterkte een waarde 1^, drempelstrocm genaamd, heeft overschreden treedt er laserwerking op. Bij terugkoppeling, grafiek Lt, verschuift deze drempelstrocm naar een lagere waarde 1^. Bij 30 een gegeven stroamsterkte kant er dus met terugkoppeling meer vermogen uit de laser dan zonder terugkoppeling.

Het is niet bezwaarlijk dat het gereflecteerde licht incoherent is met het door de laser geproduceerde licht. Het gereflecteerde licht heeft immers de juiste golflengte daar het van de laser afkomstig licht is 35 dat door de balken gecodeerde informatie wordt gereflecteerd.

Afhankelijk van de inhoud van de balken gecodeerde informatie zal er dus wel of niet licht in de laser warden teruggekoppeld welk teruggekoppelde licht bij gegeven strocmsterkte het vermogen uit de laser zal doen toe- S 3 0 318 8 ΕΏΝ 10.779 5 nemen. De detector 8 detecteert dan deze toename van vermogen en leidt hieruit een elektrisch signaal af dat ander de varia van binaire informatie aan het dataverwarkend systeem. 9 wordt aangeboden. Dit dataverwer-kend systeem verwerkt dan op de bekende manier het aangeboden elektrisch 5 signaal.

Het is belangrijk dat in de vezel 10 het licht zich slechts in één mode kan voartplanten, aangezien anders phasefluctuaties in het door de vezel 10 naar de laser gereflecteerde licht kannen optreden, welke extra ruis in de optische uitgang van de laserdiode kunnen veroorzaken.

10 De laser, een InGaAsP diodelaser, straalt een licht uit met een golflengte in het gebied van 1,3 tot 1,5 ^um. In een Point of Sales (PCS) omgeving waar deze inrichting wordt gebruikt is licht van deze golflengte bijzonder voordelig daar dit niet schadelijk voor het menselijk oog is. Licht van deze golflengte wordt namelijk door water geatr 15 sorbeerd.

Daar de optische vezel en de laser een geheel vormen is de inrichting 16 op te noten in een afgesloten systeem, waardoor dan geen hinder wordt ondervonden van het cngevende licht.

In een andere uitvoeringsvorm dan diegene beschreven in fi-20 guur 1 is de inrichting 16 geheel of gedeeltelijk qpgencmen in bijvoorbeeld een lichtpen. Het voorwerp 11 hoeft dan niet te worden getransporteerd, aangezien de lichtpen dan langs de balkencode wordt bewogen.

Het detecteren cp basis van het vermogen van het door de laser geproduceerde licht bij een bepaalde stroonsterkte is slechts één noge-25 lijkheid cm de balken gecodeerde informatie te lezen door middel van een inrichting volgens de uitvinding. Het is ook mogelijk cm voor de detectie gebruik te maken van de door het gereflecteerde licht in de laser geïnduceerde ruis. Daar de balken gecodeerde informatie gelezen wordt middels optische terugkoppeling in de laser, zal een door de balken ge-30 codeerde informatie gereflecteerde lichtstraal een bepaalde hoeveelheid ruis in de laser induceren. Uit de meting van deze hoeveelheid geïnduceerde ruis is de gelezen balken gecodeerde informatie te extraheren.

35 O 7 ”* -1 7 -.-V· \ < } ij

Claims

1. Inrichting voor het uitlezen van balken gecodeerde (barcode) informatie, welke inrichting een halfgeleiderlaserdiode bevat waarvan een eerste eindvlak optisch is gekoppeld met een uiteinde van een sectie van een optische golfgeleider, voor het met optische golven uitlezen van 5 de qp een voorwerp aangebrachte balken gecodeerde informatie, welke inrichting verder een detector bevat voor het detecteren van de door de balken gecodeerde informatie gereflecteerde optische golf, met het kenmerk, dat een tweede eindvlak van de halfgeleiderlaserdiode optisch gekoppeld is met een ingang van de detector voor het middels optische te-10 rugkoppeling door de halfgeleiderlaserdiode en de optische golfgeleider detecteren.

2. Inrichting volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de halfgeleiderlaserdiode licht produceert waarvan de golflente grotere is dan 1,3 ^um.

3. Inrichting volgens conclusie 1 of 2, met het kenmerk, dat de halfgeleiderlaserdiode een InGaAsP diodelaser is.

4. Inrichting volgens één der voorgaande conclusies, met het ken merk, dat de inrichting is qpgencmen in een kassasysteem van een ver-koopscentrum.

5. Inrichting volgens één der conclusies 1, 2 of 3, met het ken merk, dat de inrichting geheel of gedeeltelijk In een lichtpen is opgenomen. 25 30 35 ^ .1 Λ , . . ' 'w V. v V < v !.J